電功率

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電功率英语Electric power),指每單位時間發電機所產生的電能,流經電路。它的国际单位瓦特

電流通過一個電路時,它能夠轉換能量成機械能,或是發熱。運用電功率的電器設備的種類很多種,例如發熱(電熱器)、光(燈泡)、動能(電動機)、聲音(揚聲器)、或化學變化(電鍍)。電功率可以經由發電機產生,或化學反應產生(電池),或是由太陽能(太陽能電池),或是轉化為化學能儲存於蓄電池


電路系統[编辑]

一般而言,電路系統由以下幾個部份組成:

  1. 發電系統(各式發電廠),下圖黑線的部份與其左側
  2. 輸電系統〈發電廠→輸電網路〉,下圖藍線的部份。在台灣輸電系統電壓為345、161、69kV
  3. 配電系統〈輸電網路→市電線路〉,下圖綠線的部份。在台灣配電系統電壓為23.9、11.95kV
  4. 市電線路(End-User端,一般分為工業用電、家庭用電),下圖綠線的右端。在台灣家庭用電電壓為單相220、110V
Electricity grid simple- North America.svg

電功率[编辑]

在英文中的Electric power,也可以指電功率。類似力學中的機械功率。使用P為符號,以W瓦特)為單位。

在直流電路[编辑]

在直流純電阻的電路中,功率的消耗計算,使用焦耳定律

P = V \cdot I
P功率
V電壓
I電流
R電阻

在電阻性或線性負載時,可將歐姆定律I = \frac{V}{R},代入計算之中:

P = I^2 \cdot R = \frac{V^2}{R}

在交流電路[编辑]

瞬間功率

在交流電路之中,電壓與電流會隨著時間改變,因此代入時間取當時的電壓與電流值,用以計算瞬間功率P(t)


P(t) = I(t) \cdot V(t) \,
視在功率(Apparent Power)

在交流電路之中,有效電壓與有效電流的乘積為視在功率S


S = V \cdot I \,
平均功率P

P = I \cdot V \cdot \cos \theta \,
虛功率

在交流電路之中,純電感電路或純電容電路,其瞬間功率雖不為零,但其一個電壓周期的平均功率為零,因此稱為虛功率Q,或稱電抗功率(Reactive Power)。


Q = V \cdot I \cdot \sin \theta \,
功率因數P.F

P.F = \frac{P}{S} = \cos \theta \,
平均功率

P = {1 \over T} \int_{0}^{T} i(t) \cdot v(t)\, dt \,


在空間[编辑]

在同一個平面,電路流向何方,受到電和磁場存在與波動的影響。P = V \cdot I其實是被簡化過的計算。在正常情況下必須使用更複雜的計算,使用向量积積分,即:


P = \int_S (\mathbf{E} \times \mathbf{H}) \cdot \mathbf{dA}. \,


電路屬性(electrical properties)[编辑]

介電屬性[编辑]

英文為electrical properties,與電介質相關或相似的屬性,像是空氣、陶瓷或蠟等物質,可作為絕緣體以維持電場的作用[1]

導電性[编辑]

英文為electrical conductivity,電流能夠通過材質的輕易程度[2]

電阻率[编辑]

英文為resistivity,抵抗的力量或屬性,特別指導電性的相反[3]

參考文獻[编辑]

  1. ^ [http://db1x.sinica.edu.tw/caat/caat_rptcaatc.php?_op=?SUBJECT_ID:300223464 藝術與建 築索引典—介電屬性]於2011年3月23日查閱
  2. ^ [http://db1x.sinica.edu.tw/caat/caat_rptcaatc.php?_op=?SUBJECT_ID:300056190 藝術與建 築索引典—導電性]於2011年3月23日查閱
  3. ^ [http://db1x.sinica.edu.tw/caat/caat_rptcaatc.php?_op=?SUBJECT_ID:300191642 藝術與建 築索引典—電阻率]於2011年3月23日查閱

參照[编辑]

外部連結[编辑]